石油安全課設(shè)油庫安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)五(采用板卡、儀表方案)課案

1、西安石油大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)電子工程學(xué)院專業(yè) 班題 目石油安全工程課程設(shè)計(jì)油庫安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)五（米用板卡、儀表方案）學(xué) 生指導(dǎo)老師二O五年十月石油安全工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目油庫安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)五（米用板卡、儀表方案）學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)班級設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 與 要 求課程設(shè)計(jì)主要完成某油庫安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。要求運(yùn)用已學(xué) 過各類傳感器、輸入輸出模塊、工控計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場總線等的知識，完 成安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件方案、設(shè)備選型、總體設(shè)計(jì)等各功能的設(shè)計(jì)。要求熟悉相關(guān)計(jì)算機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成與設(shè)計(jì)方案，學(xué)會 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的步驟和方法，具有初步設(shè)計(jì)小型計(jì)算機(jī)安 全監(jiān)控系統(tǒng)硬件方案的能力。

2、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及基本要求如下：1熟悉油庫工藝流程、監(jiān)控目標(biāo)及監(jiān)控要求。2. 學(xué)會常用的監(jiān)控系統(tǒng)I/O硬件（各類板卡、智能儀表、智能模 塊、PLC等）參數(shù)及使用，了解其工作原理。3. 學(xué)會不同自動化設(shè)備廠家各類板卡、智能儀表、智能模塊、PLC 等的選型，能用所選廠家硬件搭建符合工藝流程和監(jiān)控目標(biāo)的硬件系 統(tǒng)。4. 完成監(jiān)控系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì)，畫出原理圖。5. 課程設(shè)計(jì)時(shí)間一周，完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。起止時(shí)間2015年10月19日 至 2015年10月25日指導(dǎo)教師簽名年 月日系（教研室）主任簽 名年 月日學(xué)生簽名年 月日西安石油大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)目錄1. 緒論11.1 油庫簡介11.2 機(jī)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的介

3、紹 21.3計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 31.4油庫的工藝流程與主要技術(shù)指標(biāo) 31.5 油庫監(jiān)控系統(tǒng)任務(wù) 42. 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 52.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)流程52.2 I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)53 系統(tǒng)監(jiān)控硬件選型與介紹 73.1 板卡卡的類型與功能： 73.1.1 板卡 PCI-1713( AI) 73.1.2 板卡 PCI-1721(AO) 73.2 自整定控制儀的選型 73.2.1 儀表特點(diǎn)73.2.2 各類技術(shù)參數(shù) 83.3 SWP-LCD-MD多通道巡檢控制儀93.3.1 SWP-LCD-MD多通道巡檢控制儀概述93.3.2 SWP-LCD-MD工作原理103.3.3 SWP-LCD-MD技術(shù)

4、指標(biāo)103.4主機(jī)部分123.5顯示器133.6其他設(shè)備134. 監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 155. 結(jié)論17參考文獻(xiàn)18I西安石油大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)1.緒論隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是工業(yè)自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，我們已經(jīng)步 入一個嶄新的自動化控制新時(shí)代。計(jì)算機(jī)自動監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于離散過程、 連續(xù)過程等各種工業(yè)自動化領(lǐng)域以及電力、化工、食品、水處理等各個行業(yè)。自動化 經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，通過技術(shù)引進(jìn)、消化吸收和不斷創(chuàng)新，取得了長足發(fā)展。近些 年來自動化已成為石油和化工領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)之一。對于石油化工行業(yè)來說，底層控制的自動化是實(shí)現(xiàn)信息化的基礎(chǔ)。 油田、油井、油庫以及計(jì)量站大部分都

5、分布在偏遠(yuǎn) 地區(qū)，對其工藝過程的工作狀況、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測與控制一直是石油生產(chǎn)中的一項(xiàng)重 要且困難的工作。油田的生產(chǎn)開發(fā)過程中，有大量的數(shù)據(jù)需要工作人員及時(shí)地采集和 記錄，以供管理部門及時(shí)作出決策，管理生產(chǎn)。如果這些數(shù)據(jù)都要人工采集、記錄的 話，必然給工作人員帶來巨大的工作量，而且效率低、誤差大。隨著自動化水平的發(fā) 展，對石油生產(chǎn)與儲運(yùn)過程中各個環(huán)節(jié)的監(jiān)控正朝著自動化的方向發(fā)展。目前石油生產(chǎn)與儲運(yùn)已經(jīng)廣泛采用自動監(jiān)控系統(tǒng)，對其各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測與控 制，實(shí)施智能化監(jiān)控與管理。本次課程設(shè)計(jì)主要針對油庫發(fā)油、 卸油等工藝過程介紹 了其計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)硬件以及軟件的設(shè)計(jì)。1.1油庫簡介凡是用

6、來接收、儲存和發(fā)放原油或原油產(chǎn)品的企業(yè)和單位都稱為油庫。同時(shí)，油庫也指用以貯存油料的專用設(shè)備，因油料具有的特異性用以相對應(yīng)的油庫進(jìn)行貯藏。 隨著我國石油工業(yè)的飛速發(fā)展，油庫發(fā)展也很快，除了石油系統(tǒng)、供銷系統(tǒng)和軍事系 統(tǒng)建有一系列專用油庫外，其他企業(yè)，如鐵道、交通、電力、冶金等部門也建有各種 類型的油庫，以保證運(yùn)輸和生產(chǎn)的正常運(yùn)行。油庫是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)、原油加工、成品 油供應(yīng)及運(yùn)輸?shù)募~帶，是國家石油儲備和供應(yīng)的基地，它對于保障國防和促進(jìn)國民經(jīng) 濟(jì)高速發(fā)展具有相當(dāng)重要的意義。隨著我國自動化水平的提高，油庫生產(chǎn)實(shí)施自動化監(jiān)控已經(jīng)迫在眉睫。 油庫是油 田集輸?shù)闹匾M成部分，油庫是實(shí)現(xiàn)油的安全儲存，保證運(yùn)

7、輸?shù)挠唾|(zhì)量的重要過程， 它直接關(guān)系到后一級單位如加油站的運(yùn)作能否長期、安全平穩(wěn)生產(chǎn)，對整個油從開采 到投產(chǎn)使用的整個流程的經(jīng)濟(jì)效益有極大的影響。隨著油田開發(fā)進(jìn)入高含水后期，油庫工藝過程更加復(fù)雜，采用人工監(jiān)控和常規(guī)儀 表監(jiān)控已很難滿足生產(chǎn)要求。上世紀(jì)九十年代，計(jì)算機(jī)控制開始應(yīng)用于聯(lián)合站生產(chǎn)過 程，并取得了一定的應(yīng)用效果。但由于在方案選型、設(shè)計(jì)和管理維護(hù)等方面存在一些 問題，總的來講，應(yīng)用效果不夠理想。目前，油庫生產(chǎn)工藝過程的控制主要有人工監(jiān)測控制、常規(guī)儀表自動監(jiān)測控制、 計(jì)算機(jī)監(jiān)測控制等三種方法人工監(jiān)測控制是由崗位操作人員根據(jù)檢測儀表反映的工藝參數(shù)變化情況，憑經(jīng)驗(yàn)對生產(chǎn)過程進(jìn)行人工控制，其工作效

8、率和安全系數(shù)都很低，已不能滿足較高的工業(yè)過 程控制的要求。常規(guī)儀表控制采用各種檢測和控制儀表實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場各種工藝參數(shù)的采集處理、顯示、報(bào)警和調(diào)節(jié)控制，保證生產(chǎn)過程的高效、安全和平穩(wěn)運(yùn)行。這種控制方式已在油 庫生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)監(jiān)測控制是從上世紀(jì)七十年代迅速發(fā)展起來的一種功能強(qiáng)大的現(xiàn)代工業(yè) 過程控制方法。它采用計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動化儀表相結(jié)合， 對工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種工 藝參數(shù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、顯示和控制。相對于常規(guī)儀表控制，它可以提供更為復(fù)雜的 控制算法，通過對各種相關(guān)參數(shù)進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)管理和優(yōu)化控制。綜上所述，在油庫生產(chǎn)過程中，如何合理選擇、設(shè)計(jì)安全可靠和便于維護(hù)的計(jì)算 機(jī)監(jiān)控系

9、統(tǒng)，保證油庫生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行和優(yōu)化控制， 實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和安全生產(chǎn)，提高 生產(chǎn)管理水平，是目前自動化技術(shù)在油田生產(chǎn)應(yīng)用中面臨的重要課題。1.2機(jī)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的介紹計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)時(shí)一門綜合性的技術(shù)。他是計(jì)算機(jī)及技術(shù)（包括軟件技術(shù)，接口 技術(shù)，通信技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，顯示技術(shù)）、自動控制技術(shù)、自動檢測技術(shù)和傳感技術(shù) 的綜合應(yīng)用。任何一個計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)基本上由六階段組成的。既：可行性研究、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)施、系統(tǒng)測試和系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)然，這六個階 段并不是完全按照直線順序進(jìn)行的。在任何一個階段出現(xiàn)了問題都可以返回到前面的 階段進(jìn)行修改。所謂計(jì)算機(jī)監(jiān)控就是利用傳感器裝置將被監(jiān)控對象中的物理參

10、量（如溫度、壓 力、流量、液位、速度）轉(zhuǎn)換為電量，并且在計(jì)算機(jī)的顯示裝置中以數(shù)字、圖形或曲 線的方式顯示出來，從而時(shí)操作人員能夠直觀而迅速的了解被監(jiān)控對象的變化過程。 通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，可以穩(wěn)定和優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源和原 材料的消耗，降低生產(chǎn)成本。還可以降低勞動這的強(qiáng)度，并且提高管理水平，從而帶 來極大的社會效益。正因?yàn)槿绱擞?jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)以在各個領(lǐng)域都有所發(fā)展。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以由一下幾個部分組成：計(jì)算機(jī)（含可視話的人機(jī)界面）、 輸入輸出裝置（板卡），監(jiān)測、變松機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)原則有可靠性原則、使用方便原則、 組成原理圖。圖1-1計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖戰(zhàn)監(jiān)控對象1.3計(jì)算機(jī)監(jiān)控系

11、統(tǒng)的主要特點(diǎn)1） 實(shí)時(shí)性。對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測與控制，按優(yōu)先級進(jìn)行采集和輸 出調(diào)節(jié)，保證被控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2） 可靠性。具有在較為惡劣的工業(yè)現(xiàn)場長期工作的能力，并具有良好的故障診 斷和維護(hù)性。3）較強(qiáng)的輸入/輸出能力。可與工業(yè)現(xiàn)場的檢測儀表和控制裝置相連接，完成 各種測量控制任務(wù)。4）應(yīng)用軟件豐富。目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以 WINDOWS做工作平臺，系 統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件豐富，可提供良好的人機(jī)界面，特別是組態(tài)軟件為用戶提供了方便。1.4油庫的工藝流程與主要技術(shù)指標(biāo)油庫的工藝流程與主要技術(shù)指標(biāo)主要油以下幾點(diǎn)：1 ）分離器流程。從各個采油隊(duì)輸送過來的原油首先通過計(jì)量器計(jì)量后又進(jìn)入聯(lián) 合

12、站的油氣水三相分離器，在這里實(shí)現(xiàn)氣體和液體的分離。原油從分離器一端進(jìn)入， 然后天然氣從另一端上部流出進(jìn)行天然氣外輸， 而油水混合的液體從下部流出進(jìn)入一 次沉降罐。2 ）油罐區(qū)流程。油罐區(qū)的儲罐主要的任務(wù)是進(jìn)行油水分離，由一次沉降罐、二次沉降罐、凈化油罐組成，分離器將油水混合液體輸入一次沉降罐，一次沉降罐分離出大部分的原油，并把部分天然氣再行收集，而將水輸?shù)轿鬯畢^(qū)，進(jìn)行污水處理。經(jīng)過一次沉降罐的原油流入二次沉降罐繼續(xù)進(jìn)行油水分離，這之后的原油已經(jīng)含水很少 了，然后原油進(jìn)入加熱爐加熱和脫水器脫水。經(jīng)過加熱和脫水后的原油進(jìn)入凈化油罐， 等待外輸。3 ）加熱爐流程。從油罐區(qū)二次沉降罐輸送過來的原油在這

13、里經(jīng)過加熱，以利于 原油的輸送，然后送到脫水器脫水。4）原油外輸流程。經(jīng)過加熱和脫水處理的原油含水已經(jīng)很少，通過原油外輸泵 將原油輸送出聯(lián)合站。污水處理工藝流程。在這一流程里，從一次沉降罐過來的污水 首先進(jìn)入緩沖罐，將含有的殘留天然氣進(jìn)行收集，然后經(jīng)過加藥泵進(jìn)行加藥處理，再 進(jìn)入過濾罐過濾，最后將經(jīng)過處理的污水輸出圖1-2油庫工藝流程1.5油庫監(jiān)控系統(tǒng)任務(wù)根據(jù)聯(lián)合站的工藝流程和各個設(shè)備的工作原理，整個監(jiān)控系統(tǒng)需要處理：1）控制三相分離器上油室、水室的液位恒定。2）監(jiān)測三相分離器上油室、水室的液位、溫度、壓力及報(bào)警、3）監(jiān)測遍布整個戰(zhàn)區(qū)的氣體濃度及報(bào)4）監(jiān)測倆個沉降罐的油室、水室的液位、溫度、壓

14、力及報(bào)警。5）監(jiān)測脫水泵、脫水器、加藥泵、污水外輸泵、外輸泵各自前后的壓力，控制各個 泵的起、停，顯示其運(yùn)行狀況及報(bào)警。6）監(jiān)測凈化油罐、污水緩沖罐，過濾罐、加熱爐的溫度及液位及報(bào)警。2. 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)流程系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)是進(jìn)入實(shí)質(zhì)性設(shè)計(jì)階段的第一步，也是最重要和最關(guān)鍵一步，起總體設(shè)計(jì)過程圖如下圖所示：圖2-1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)流程2.2 I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)根據(jù)油庫的流程圖，先要列出統(tǒng)計(jì)出系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)如表1-1 所示。系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)通過列表的形式列舉如下表：表1-1油庫監(jiān)控系統(tǒng)I/O變量表序號設(shè)備名稱總點(diǎn)數(shù)控制要求AIAODIDO1計(jì)量器16來油的溫度、

15、壓力2*4=8溫度、壓力控制2*4=82兩個汽油罐6溫度、壓力、液位3*2=63兩個柴油罐6溫度、壓力、液位3*2=64一個來油泵4泵前后的壓力2控制泵的起、停1泵運(yùn)行情況顯示15站區(qū)16氣體濃度監(jiān)測16合計(jì)5838811在詳細(xì)統(tǒng)計(jì)完I/O點(diǎn)數(shù)后，還要列寫每個點(diǎn)的參數(shù)表，參數(shù)表中每一個值都必須 與現(xiàn)場完全對應(yīng)，在此僅模擬兩個：表1-2模擬量I/O點(diǎn)參數(shù)表I/O 位號變量 名稱變量說明I/O 類型工程 單位信號 類型量程 上限量程 下限報(bào)警 上限報(bào)警 下限偏差 報(bào)警正常值1-1QYG汽油罐液位AImmA10091151-2QYGK汽油罐 液位控 制信號AOCmA100080301050表1-3數(shù)

16、字量I/O點(diǎn)參數(shù)表I/O 位 號變量名稱變量說明I/O類型正常狀態(tài)信號類 型信號上限信號下限邏輯極性2-1LYB來油泵啟 動DO1V240正2-2LYBK來油泵運(yùn) 行情況DI1V240正193. 系統(tǒng)監(jiān)控硬件選型與介紹3.1板卡卡的類型與功能:3.1.1 板卡 PCI-1713（ AI）圖 3-1 板卡 PCI-1713板卡PCI-1713是一款PCI總線的隔離高速模擬量 輸入卡，它提供了 32個模擬量輸入通道，采樣頻率可 達(dá)100KS/S ,12位分辨率及2500YDC的支流隔離保護(hù)。 主要功能與技術(shù)指標(biāo)：1）2500VDC隔離保護(hù)2）32路單端或16路差分模擬量輸入或組合輸入方式3）12位

17、A/D轉(zhuǎn)換分辨率4）A/D轉(zhuǎn)換器的采樣速率可達(dá)100KS/S5）每個輸入端的增益可編程6）卡上4K采樣FIFO緩沖器7）支持軟件、內(nèi)部定時(shí)器觸發(fā)或外部觸發(fā)3.1.2 板卡 PCI-1721 （AO）板卡PCI-1721是一款高性能PCI總線模擬量輸出卡，每個模擬量輸出通道都帶 有一個12位的雙緩沖DAC。此輸出卡具有許多強(qiáng)大的獨(dú)特功能，比如最大更新速率 為10MHz的波形輸出功能，自動校準(zhǔn)功能和板卡ID等。PCI-1721是要求連續(xù)高速模圖 3-2 板卡 PCI-1721擬量輸出或?qū)崟r(shí)波形輸出應(yīng)用的理想選擇。主要功能與技術(shù)指標(biāo)：1）5MHz最大數(shù)字更新速率2）自動校準(zhǔn)功能3）4路模擬量輸出，帶

18、1K FIFO4）每個模擬量輸出通道帶一個12位DAC5）帶內(nèi)部/外部觸發(fā)的實(shí)時(shí)波形輸出功能6）同步輸出功能3.2自整定控制儀的選型SWP-LCD-SSR48段PID自整定控制儀是一種智能化的多功能二次儀表，適合于 對各種過程參量進(jìn)行監(jiān)測，控制，記錄與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。3.2.1 儀表特點(diǎn)1、可接受多達(dá)4路被測信號，根據(jù)用戶設(shè)定要求完成從信號采集，控制，記錄,追憶到傳送的全過程。2、串行通訊接口可與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)的集中管理。3、 萬能無跳線輸入技術(shù)，使每臺儀表僅通過簡單快捷的參數(shù)設(shè)置，即可適配各 種分度號。4、可分別帶有一路PID控制輸出及一種變送輸出，可適用于各種測量控制場合。5、

19、最多可分四十八段曲線對控制對象進(jìn)行編程控制， 每一段均采用PID參數(shù)設(shè) 定控制，使控制更為精確可靠。6 可實(shí)現(xiàn)自動/手動無擾動切換。手動切換至自動時(shí)，采用逼近法積算，并帶 切換限幅功能，以實(shí)現(xiàn)手動/自動的平滑切換。7、具有多種曲線控制輸出功能，可實(shí)現(xiàn)曲線控制暫停、曲線控制清零、曲線控 制步進(jìn)等功能。圖3-3 SWP-LCD-SSR48段PID自整定控制儀3.2.2各類技術(shù)參數(shù)控制輸出方式：PWM輸出，可控硅觸發(fā)輸出，固態(tài)繼電器輸出，電壓/電流輸出設(shè)定/顯示精度：+0.5% FS+1位數(shù)max設(shè)定值與顯示值匹配，無相對誤差比例范圍：0.0%-100.0% （單位：0.1%）積分時(shí)間：0-9,99

20、9s（單位：1s）微分時(shí)間：0-9,999s（單位：1s）控制周期：1-250S（單位：1s）采樣周期：0.5s表3-1通訊方式代碼028通訊方式無通訊RS-232RS-485表3-2變送輸出方式選型代碼02345輸出方式無輸出4 20mA0 10mA15V05V表3-3報(bào)警輸出方式選型代碼NHLGA輸出方式無報(bào)警（可省略）上限報(bào)警下限報(bào)警偏差內(nèi)報(bào)警偏差外報(bào)警表3-4控制輸出方式選型代碼01234567輸出方式無輸出繼電器4 20mA0 10mA15V05VSCR輸出SSR輸出表3-5輸入類型代 碼輸入類型測量范圍代碼輸入類 型測量范圍代 碼輸入類型測量范圍01B400 800 C09Pt10

21、0.199.9199.9 C1730 350 Q-1999 99999d02S01600 C10Cu50-50.0150.0 C18特殊規(guī)格用戶特定03K01300 C11Cu100-50.0150.0 C19420 mA開方-1999 99999d04E01000 C12420mA-199999999 d20010mA開方-1999 99999d05T-200400 C13010 mA-199999999 d2115 V開方-1999 99999d06J01200 C1415 V-199999999 d2205 V開方-1999 99999d07Wre02300 C1505 V-199999

22、999 d23可切換輸入詳見下表08Pt100-200650 C16020mA-199999999 d3.3 SWP-LCD-MD 多通道巡檢控制儀由于所有氣體濃度、液位、溫度和壓力信號比較重要，必須要在現(xiàn)場控制柜顯示， 所以要選用控制柜上的顯示儀，這里我們選擇昌暉公司的SWP-LCD-型多通道巡檢控 制儀，該表可以輪流顯示十六路模擬數(shù)據(jù)，選擇 RS-485接口型。氣體濃度、壓力和 溫度信號共45路，所以可選用3臺，有3*16-45=3路冗余。儀表都選用RS-485接口 3.3.1 SWP-LCD-MD多通道巡檢控制儀概述本次設(shè)計(jì)選用SWP-LCD-MD8（型多通道巡檢控制儀，它適合于需要同時(shí)

23、對多組過 程參量（W 16）進(jìn)行集中監(jiān)測，超限報(bào)警，變送輸出及遠(yuǎn)傳的場合。SWP-LCD-MD路儀表在設(shè)計(jì)上吸納了當(dāng)今電腦結(jié)構(gòu)思路：硬件上采用內(nèi)帶快閃 存儲器的新型微處理器，擴(kuò)充了大容量的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，顯示器采用大屏幕液晶圖形顯 示板，軟件上引入中文 Windows的框架思路，并采用了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。準(zhǔn)電腦化的結(jié) 構(gòu)，高度地體現(xiàn)了微處理器化儀表的靈活性， 成功地解決了多路儀表的分度號可自由 設(shè)定，測量值集中顯示等難題。SWP-LCD-MD路儀表在人機(jī)操作與觀察界面上都對傳統(tǒng)的二次儀表做了挑戰(zhàn)性 的改革，以中文菜單引導(dǎo)組態(tài)操作，以集中的數(shù)據(jù)畫面顯示多路測量結(jié)果， 以明確的 文字信息標(biāo)識畫面內(nèi)容的涵義

24、，簡潔直觀地給人以“智能”的感受。SWP-LCD-M多路儀表可接16路被測信號，根據(jù)用戶設(shè)定要求完成從信號采集， 顯示，變送到遠(yuǎn)傳的全過程。SWP-LCD-M多路儀表的打印接口可直接與帶有 RS232串行口的打印機(jī)連接，完 成定時(shí)打印，即時(shí)打印或報(bào)警打印。SWP-LCD-M多路儀表的串行通訊接口可與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)的集中管理。圖 3-4 SWP-LCD-MD8083.3.2SWP-LCD-MD工作原理本儀表原理如圖3-5所示，儀表以單片微處理器為基礎(chǔ)，通過輸入電路把模擬信 號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，微處理器根據(jù)采樣的結(jié)果與設(shè)定內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算，比較后顯示結(jié)果及輸出控制信號。比

25、電隔離面板設(shè)遲1丨比電隔廳開關(guān)量輸出_,接LI I圖3-5 SWP-LCD-MD 工作原理3.3.3 SWP-LCD-MD 技術(shù)指標(biāo)輸入信號模擬里輸入：電壓05V15V電流010mA4-20mA輸出信號模擬里輸出：電流010mA（負(fù)載w 750Q）4 20mA （負(fù)載w 500Q） 電壓05V （負(fù)載250KQ ）15V （負(fù)載250KQ ） 開關(guān)量輸出：繼電器觸點(diǎn)容量：AC 220V/3A ,DC 24V/5A （阻性負(fù)載）SCR輸出400V/0.5ASSR輸出6 - 9V/0.05A饋電輸出:DC 24V/30m精度0.5%FS 1 字或 0.2%FS土 1 字采樣周期1秒/通道輸入回路8

26、 路或16路測量范圍-19999999字顯示方式背光式大屏幕液晶（LCD圖形顯示板顯示內(nèi)容由漢字、西文、數(shù)字、工程單位等組成 通過面板按鍵可完成畫面翻頁，LCD背光時(shí)間長短等操作控制方式可選擇帶回差的ON/OFF控制通訊輸出RS232/485 ，波特率1200pbs 28.8kpbs （可設(shè)置）參數(shù)設(shè)定中文菜單提示， 面板按鍵設(shè)定或上位機(jī)通過通訊口設(shè)定， 設(shè)定參數(shù)密碼鎖定保護(hù)方式設(shè)定參數(shù)永久保存，記錄數(shù)據(jù)斷電保存，內(nèi)置Watchdog電路功 耗w 5W使用環(huán)境環(huán)境溫050E 相對濕度w 85%RH避免強(qiáng)腐蝕性氣體電源電壓AC 220V+10-15% 50 60HzAC 90V 260V （開關(guān)

27、電源） DC 24V 2V （開關(guān)電源）表3-6巡檢控制儀控制作用選型代碼0607080914控制作用八路巡檢測量顯示八路巡檢統(tǒng)一控制/ 報(bào)警輸出八路巡檢分別 控制/報(bào)警輸出十六路巡檢測 量顯示十六路巡檢統(tǒng)一 控制/報(bào)警輸出表3-7巡檢控制儀輸出方式選型代碼012345輸出方式無輸出繼電器4 20mA0 10mA15V05V表3-8巡檢控制儀報(bào)警方式選型代碼NHL報(bào)警方式無位式控制或報(bào)警（可省略）位式上限控制或上限報(bào)警位式下限控制或下限報(bào)警表3-9巡檢控制儀通訊方式選型代碼02489通訊方式無通訊RS-232RS-422RS-485特殊規(guī)格表3-10巡檢控制儀輸出類型代 碼輸入 類型測量范圍代

28、 碼輸入類型測量范圍代 碼輸入類型測量范圍01B4001800 C09Pt100.1-99.9 199.9 C1730 350 Q-1999 99999d02S0 /-1600C10Cu50-50.0150.0 C18特殊規(guī)格用戶特定03K0 /-1300C11Cu100-50.0150.0 C19420 mA開方-1999 99999d04E0 /-1000C12420 mA-1999 99999d20010mA開方-1999 99999d05T-20 -400C130 10 mA-1999 99999d2115 V開方-1999 99999d06J0 /-1200C1415 V-1999

29、99999d2205 V開方-1999 99999d07Wre0 /-2300C1505 V-1999 99999d23全可切換輸入08Pt100-20 -650C16020 mA-1999 99999d3.4主機(jī)部分工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場條件艱苦且需要計(jì)算機(jī) 24小時(shí)連續(xù)不斷地運(yùn)行，因此對生產(chǎn)現(xiàn)場 的設(shè)備較其他行業(yè)要求更高。所以針對主機(jī)，我們選擇由我國臺灣省研華公司生產(chǎn)的 IPC-610H型工控機(jī)，該機(jī)適合于對數(shù)據(jù)的收集，處理有極高專業(yè)要求的行業(yè)，能給 各行業(yè)提供高性能、高可靠性的工業(yè)級計(jì)算機(jī)平臺。研華IPC-610H工控主機(jī)主要特征：圖3-6 研華工控機(jī)IPC-610H網(wǎng)卡：集成INTEL 8257

30、4L 通訊接口： 2個RS232 接口： 6 端口 USB 2.0機(jī)箱：IPC610H底板：PCA-6113P4R電源：250W主板：PCA-6010VGCPU E5300或 P4 3.0系統(tǒng)芯片組：In tel ? 945GC+ICH7 Chipset 內(nèi)存：2G DDRII 800(最大可支持至4G) 硬盤：500G SATA硬盤光驅(qū)：18X DVD SATA顯卡：共享224MB系統(tǒng)內(nèi)存2048X1536鍵鼠：研華光電套裝RS232并口： 1 個(EPP/ECP)USBPCI總線接口： 4個PCI外觀尺寸：482X88X452mm操作系統(tǒng)支持：Vista, XP Professio nal

31、, XP Embedded工作環(huán)境：0-60度供電環(huán)境：110-240V AC3.5顯示器選用帶19寸LC刑VGA/Video/S-Video/DVI端口的工業(yè)平板顯示器FPM-3190圖3-7 工業(yè)平板顯示器 FPM-3190 主要特征：1）19寸 SXGA TFT LC分辨率達(dá)到 1280*10242）輸入信號自動識別3）最高亮度可達(dá)250cd/m24）多掃描功能：支持SXGA XGA SVGA VGA口文本模式5）支持多信號輸入:VGA,DVI,Video和S-Video6）不銹鋼機(jī)箱，符合NEMA4/IP6標(biāo)準(zhǔn)的防銹前面板7）支持面板安裝，壁掛式安裝，機(jī)架安裝和VESAI臂安裝3.6其

32、他設(shè)備系統(tǒng)還需要選用打印機(jī)、電源及顯示器等其他設(shè)備，這里我們選用惠普彩色噴墨打印機(jī)、山特3KVA型 UPS電源（不間斷電源）表3-11某油庫安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備清單序 號類別名稱型號技術(shù)要求數(shù)量1計(jì)算 機(jī)部分工控主機(jī)研華 IPC610hPIV1.8/521MDRAM/40G/1.4M/50X1臺19寸彩顯19寸 LCD19寸工業(yè)平板顯示器1臺UPS電源山特3KVA3KVA 0.5 小時(shí)1臺彩色打印機(jī)惠普A3,彩色噴墨打印機(jī)1臺2控制器板卡部AI板卡研華 PCI-171332個模擬量輸入通道一塊AO板卡研華 PCI-17214個模擬量輸出通道一塊分和儀表部分多通道巡 檢控制儀昌暉 SWP-LCD-M

33、D16路多通道巡檢控制儀 ，控制輸出 方式：電壓/電流輸出，設(shè)定/顯示精度；+0.5%FS+1位數(shù) max兩塊智能多回路PID控制器昌暉 SWP-LCD-SSR48段PID自整定控制儀，測量精度： 0.5%ES,測量范圍：-1999 9999字，8路輸入，4路輸出一塊信號轉(zhuǎn)換 器研華 ADAM-4520RS-232到RS-485轉(zhuǎn)換器一塊3軟件 部分操作系統(tǒng)Win dows2000NTMicrosoft Win dows2000NT一套組態(tài)軟件Ki ngview6.51北京亞控“組態(tài)王6.51 ”一套4控制柜儀表盤柜KG-221 型儀表控制柜，2100 X 900 X 600 （高X寬X深），配套接線端子，端子 排，匯線槽及內(nèi)部接線.一-臺小型操作臺西儀橫河西儀橫河計(jì)算機(jī)專用操作平臺.一-臺4. 監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)采用一臺研華工控機(jī)，配帶 19寸LC丙VGA/Video/S-Video/DVI端口的 工業(yè)平板顯示器，帶有UP電源的A3幅面彩色噴墨打印機(jī)。系統(tǒng)采用板卡和PLC寸三相 分離器和各個泵的油室、水室的液位恒定控制。32路模擬輸入 板 卡PCI-17134路模 擬輸出 板 卡PCI-1721SWP-LCD-此部分插于主機(jī)箱內(nèi)圖4-1SSR4 段 PID自整 定控制儀SWP-LCD-MD80